基本介紹
- 中文名：標識技術
- 外文名：Signing technology
- 常見：條形碼、射頻識別技術、IC卡技術
- 特點：種類繁多、不同領域差異大
- 領域：信息技術
- 套用：物聯網、供應鏈和電子商務等
定義,意義,分類,
定義
對物品進行有效的、標準化的編碼與標識是信息化的基礎工作。我國目前現有的物品編碼與標識標準種類繁多，不同領域、不同行業對物品的編碼存在差異，採用的標識也各不相同，國家物品標識體系尚不完善。各種編碼標識體系間的不兼容使物與物的溝通存在障礙，供應鏈的參與者、電子商務中的店商等主體想要對單品進行全程的可識別、定位、跟蹤、監控和管理存在困難。因此，能夠滿足物聯網、供應鏈和電子商務等領域對物品標識標準化的需求，加快建立國家物品標識標準體系是十分迫切和必要的。
數據採集方式的發展過程主要經歷了數據人工採集和數據自動採集兩個階段，而數據自動採集在不同的歷史階段針對不同的套用領域可以使用不同的技術手段。目前數據自動採集主要使用了條形碼技術、IC卡技術、射頻識別技術、光符號識別技術、語音識別技術、生物計量識別技術、遙感遙測、機器人智慧型感知等技術。
意義
標識對食品生產而言是一個輔助性的生產環節。隨著《食品安全法》的頒布施行，食品行業對產品的質量和安全性(從原料開始，到生產、儲存以及涉及的追溯和管理)的要求越來越高、越來越多。標識不僅標註生產日期，而且在滿足企業產品追蹤追溯需求等方面也起到了很重要的作用。越來越多的企業或組織已經意識到要利用產品標識對產品進行追蹤、追溯和管理。同時，標識設備和信息技術的不斷發展和創新也推動了食品行業追蹤追溯技術的發展和完善．給標識行業提出了新的挑戰，也給標識行業提供了新機會。
例如，電子標識注射到動物體內，不易損壞和丟失；其內部存儲的數據也不易更改和丟失，再加上電子標識編號全球唯一性，使得電子標識實現100%的一畜一標，可以用來追溯動物的品種、來源、免疫情況以及健康狀況等重要信息，從而為動物防疫和獸藥殘留等監控工作服務。更重要的是，當放置有電子標識的動物在屠宰時，電子標識中的信息和屠宰場的數據一起被存儲在出售該動物肉品的超市展賣標識中。該標識提供食品內容或來源史以及分銷數據，並可通過各種食品製造階段進行跟蹤，並能通過餐館供應網分銷鏈，家庭消費者購買食品的超市等進行精確監控。
分類
條形碼技術
條形碼是一種信息圖形化表示方法，可以把信息製作成條形碼，然後用相應的掃描設備把其中的信息輸入到計算機中。條形碼分為一維條形碼和二維條形碼。
1)一維條形碼
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白按一定的編碼規則排列用以表達一組信息的圖形標識符。常見的一維條形碼是由黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成平行線圖案，條形碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期，以及圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息。
2)二維條形碼
通常一維條形碼所能表示的字元集不過10個數字、26個英文字母及一些特殊字元，條碼字元集最大所能表示的字元個數為128個ASCII字元，信息量非常有限，因此，二維條形碼誕生了。
二維條形碼是在二維空間水平和豎直方向存儲信息的條形碼。它的優點是信息容量大、解碼可靠性高、糾錯能力強、製作成本低、保密與防偽性能好。以常用的二維條形碼PDF417碼為例，可以表示字母、數字、ASCII字元與二進制數；該編碼可以表示1850個字元/數字，1108個位元組的二進制數，2710個壓縮的數字；同時，PDF417碼還具有糾錯能力。例如，2009年12月10日，鐵道部對火車票進行了升級改版。新版火車票的明顯變化是車票下方的一維條碼變成二維防偽條碼，火車票的防偽能力增強。
磁卡技術
磁卡(magnetic card)是一種卡片狀的磁性記錄介質，利用磁性載體記錄字元與數字信息，用來識別身份或其他用途。按照使用基材的不同，磁卡可分為三種：PET卡、PVC卡和紙卡。按照磁層構造的不同，又可分為兩種：磁條卡和全塗磁卡。
通常，磁卡的一面印刷有說明提示性信息，如插卡方向；另一面則有磁層或磁條，具有2～3個磁軌，以記錄有關信息數據。磁條是由一層薄薄的排列定向的鐵性氧化粒子組成的材料(也稱之為顏料)。用樹脂黏合劑嚴密地黏合在諸如紙或塑膠這樣的非磁基片媒介上。磁條從本質意義上講和計算機用的磁帶或磁碟是一樣的，它可以用來記載字母、字元以及數字信息。通過黏合或熱合與塑膠或紙牢固地整合在一起形成磁卡。磁條中所包含的信息量一般比條形碼大。
IC卡
IC卡也稱智慧卡(smart card)，它是通過在積體電路晶片上寫的數據來進行識別的。1C卡與IC卡讀寫器以及後台計算機管理系統組成了IC卡套用系統。IC卡是將一個微電子晶片嵌人符合ISO 7816標準的卡基中，做成卡片形式。lC卡讀寫器是IC卡與套用系統之間的橋樑，在ISO國際標準中稱之為接口設備IFD(Interface Device)。IFD內CPU通過一個接口電路與Ic卡相連並進行通信。IC卡接口電路是IC卡讀寫器中至關重要的部分，根據實際套用系統的不同，可選擇並行通信、半雙工串列通信和12C通信等不同的IC卡讀寫晶片。
非接觸式lc卡又稱射頻卡，採用射頻技術與IC卡的讀卡器進行通信，成功地解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。主要用於公交、輪渡、捷運的自動收費系統，也套用在門禁管理、身份證明和電子錢包。
IC卡工作的基本原理是：射頻讀寫器向lc卡發出一組固定頻率的電磁波，卡片內有一個IC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同，這樣在電磁波激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷；在這個電荷的另一端，接有一個單嚮導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容記憶體儲，當所積累的電荷達到2 V時，此電容可作為電源為其他電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接收讀寫器的數據。
射頻技術
射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)，俗稱電子標籤。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，主要用來為各種物品建立唯一的身份標識，是物聯網的重要支持技術。
RFID的系統組成包括：電子標籤、讀寫器(閱讀器)以及作為伺服器的計算機。其中，電子標籤中包含RFID晶片和天線。無線射頻識別技術的基本原理是：利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達反射的傳輸特性，實現對物體的自動識別。RFID是一種簡單的無線系統，從前端器件級方面來說，只有兩個基本器件，用於控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器(閱讀器)和很多應答器(標籤)組成。與條形碼、磁卡、IC卡相比較，RFID卡在信息量、讀寫性能、讀取方式、智慧型化、抗干擾能力、使用壽命方面都具備不可替代的優勢，但製造成本比條形碼和IC卡稍高。
感測器技術
感測器網路是一種由感測器節點組成的網路，其中每個感測器節點都具有感測器、微處理器以及通信單元，節點之間通過通信聯絡組成網路，共同協作來監測各種物理量和事件，無線感測器網路及節點如圖8．10所示。感測器網路使用各種不同的通信技術，其中又以無線感測器網路(WSN，Wireless Sensor Network)發展最為迅速，受到了普遍的重視。
感測器是各種信息處理系統獲取信息的一個重要途徑。在物聯網中，感測器的作用尤為突出，是物聯網中獲得信息的主要設備。
1)常見的感測器
作為物聯網中的信息採集設備，感測器利用各種機制把被觀測量轉換為一定形式的電信號，然後由相應的信號處理裝置來處理，並產生相應的動作。常見的感測器包括溫度、壓力、濕度、光電、霍爾磁性感測器等。
霍爾感測器是利用霍爾效應製成的一種磁性感測器。霍爾效應是指：把一個金屬或者半導體材料薄片置於磁場中，當有電流流過時，由於形成電流的電子在磁場中運動而收到磁場的作用力，會使得材料中產生與電流方向垂直的電壓差。可以通過測量霍爾感測器所產生的電壓的大小來計算磁場的強度。霍爾感測器結合不同的結構，能夠間接測量電流、振動、位移、速度、加速度、轉速等，具有廣泛的套用價值。
2)微機電(MEMS)感測器
微機電系統(MEMS，Micro—Electro—Mechanical Systems)，是一種由微電子、微機械部件構成的微型器件，多採用半導體工藝加工。目前已經出現的微機電器件包括：壓力感測器、加速度計、微陀螺儀、墨水噴嘴和硬碟驅動頭等。微機電系統的出現體現了當前的器件微型化發展趨勢。
3)智慧型感測器
智慧型感測器(smart sensor)是一種具有一定信息處理能力的感測器，目前多採用把傳統的感測器與微處理器結合的方式來製造。
在傳統的感測器構成的套用系統中，感測器所採集的信號要傳輸到系統中的主機中進行分析處理；而由智慧型感測器構成的套用系統中．其包含的微處理器能夠對採集的信號進行分析處理，然後把處理結果傳送給系統中的主機。
光學字元識別技術
光學字元識別(OCR，Optical Character Recognition)技術，是指電子設備(例如掃瞄器或數位相機)檢查紙上列印的字元，通過檢測暗、亮的模式確定其形狀，然後用字元識別方法將形狀翻譯成計算機文字的過程。一個OCR識別系統，從影像到結果輸出，須經過影像輸入、影像前處理、文字特徵抽取、比對識別，最後經人工校正將認錯的文字更正，將結果輸出。
簡單地說，這是對文本資料進行掃描，然後對圖像檔案進行分析處理，獲取文字及版面信息的過程。
語音識別技術
語音識別技術也稱為自動語音識別(ASR，Automatic Speech Recognition)，其目標是將人類的語音中的辭彙內容轉換為計算機可瀆的輸入。例如，按鍵、二進制編碼或字元序列。語音識別技術的套用包括語音撥號、語音導航、室內設備控制、語音文檔檢索、簡單的聽寫數據錄入等。語音識別技術所涉及的領域有：信號處理、模式識別、機率論與資訊理論、發聲機理與聽覺機理、人工智慧等。
語音識別技術主要特徵包括3個方面：提取技術、模式匹配準則及模型訓練技術。
生物計量識別技術
生物識別技術就是通過計算機與光學、聲學、生物感測器和生物統計學原理等高科技手段密切結合，利用人體固有的生理特性(如指紋、臉像、虹膜等)和行為特徵(如筆跡、聲音、步態等)來進行個人身份的鑑定。生物識別技術比傳統的身份鑑定方法更具有安全性、保密性和方便性。
遙感技術
通過遙感器這類對電磁波敏感的儀器，在遠離目標和非接觸目標物體條件下探測目標，獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息，並進行提取、判定、加工處理、分析與套用的一門科學和技術。遙測是將對象參量的近距離測量值傳輸至遠距離的測量站點來實現遠距離測量的技術。
機器人智慧型感知技術
機器感知(Machine Cognition)是由一連串複雜程式組成的大規模信息處理系統，信息通常由很多常規感測器採集，經過這些程式的處理後，會得到一些非基本感官能得到的結果。機器感知技術重點研究生物特徵、以自然語言和動態圖像的理解為基礎的“以人為中心”的智慧型信息處理和控制技術、中文信息處理；用於研究生物特徵識別、智慧型交通等相關領域的系統技術。
